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发布日期: 2011年8月31日

CWDM 网络中的负载信号光纤监测 — 第二部分

CWDM 网络中的负载信号光纤监测 — 第二部分

7/28/2010

本文的第 1 部分介绍了粗波分复用 (CWDM) 光纤链路的预防性监测的设计和实施。

带外 1650 nm OTDR 测试

粗波分复用 (CWDM) 的带外测试需要使用 1650 nm(而不是 1625 nm)光时域反射仪 (OTDR),因为最末端的 1611 nm CWDM 通道太靠近 1625 nm,后者传统上用于测试 1310/1550 nm 线路的负载信号光纤。为此,需要在线路上增加三端口波分复用器 (WDM) 以将 OTDR 信号注入携带 CWDM 通道的光纤中。如果不在 CWDM 试运行之前将其插入线路中,就无法在不中断信息流的情况下测试负载信号 — 中断会持续直到设备连接并测试。带外测试为链路预算增加最少 1 dB 的损失,在线路设计阶段需要考虑此损失。如果需要在一次采集中从中心站点测试多个光纤段,那么必须计划使用 DEMUX/MUX 功能的支路站点,这会使链路衰减又增加 1 dB。

CWDM 链路的 1650 nm 带外 OTDR 测试
图 1. CWDM 链路的 1650 nm 带外 OTDR 测试
跨过节点进行端到端测试
图 2. 跨过节点进行端到端测试。

在线路的末端,通常由 CWDM 滤波器滤去 1650 nm 测试波长。必须十分小心,确保路径末端的 CWDM 滤波器在 1650 nm 至少有 30 至 35 dB 的隔离。如果达不到此要求,可将用于注入的同一 WDM 滤波器和支路安装在线路末端并充当 1650 nm 抑制滤波器。

在 1650 nm 进行带外测试的优势在于能够快速发现光缆或单股光纤束的有害弯曲,因为此波长沿纤芯外径传播。1650 nm 和 1550 nm 之间的光纤衰减差异并不比 1310 nm 和 1550 nm 之间的光纤衰减差异更大。当前大部分光纤在 1650 nm 的光纤衰减约为 0.25 dB/km(典型值),而在 1550 nm 的衰减约为 0.2 dB。对于在 1650 nm 测试的 60 km 链路,未发生过度弯曲的光纤的衰减与在 1550 nm 测得的光纤衰减之差小于 3 dB。因此,如果可以获得 1650 nm 构造曲线,则建议也获得 1625 nm 的构造曲线,以便记录在这两个波长下测得的衰减的差异,从而保持光纤启用前后测量的一致性。显然,在一些情况下,在网络中实施 1650 nm 测试路径可能较为麻烦并会增加成本和复杂性,所以这种方法并不总是受到欢迎。

带内使用 CWDM 通道进行 OTDR 测试

带内方法使用一个或多个 CWDM 通道进行 OTDR 测试。启用 CWDM 的 OTDR 直接连接到用于传输的 MUX/DEMUX CWDM 滤波器。

使用一个未被使用的 CWDM 通道进行带内 OTDR 测试
图 3. 使用一个未被使用的 CWDM 通道进行带内 OTDR 测试。

尽管事实上一个通道会变成测试的“专用”通道,但带内测试也仍然是一种能够在网络试运行之后实施的测试方法,这与带外方法相比是极大的进步。带内方法还易于建立测试路径。在环路上使用无源分插时,选定的测试通道将继续并接在其他传输通道之后。当所有通道在一个站点终止并为另一光纤段重新生成时,只需在路径两端的相同通道端口之间进行接线。可以采用发送或接收端口。

使用 1470 nm 进行带内 OTDR 测试
图 4. 使用 1470 nm 进行带内 OTDR 测试。为了建立端到端测试,在中间站点完成 CWDM MUX/DEMUX 的 1470 nm 端口之间的路径接线。在这个案例中,只有一条光纤,用于发送或接收。对于一对光纤的对通信,必须使用被测设备的两个测试端口。

要指出的一点是,如果提供有服务通道 (SC) 或 1310 nm 或任何其他波长的扩展通道 (EC) 并且其未被使用,则也可以选择这些通道进行带内测试,要求和以上相似,但是 OTDR 中心波长对通道容限方面要求较松。

通过 CWDM 光学器件的宽带抽头耦合器(监测端口)进行测试

一些 CWDM MUX/DEMUX/ADM 设备配备有抽头(1 至 10%)以监测信息流。这些监测端口为宽带耦合器,可提取信息流的一部分(通常用于协议分析仪的测试)。当在与信息流相反的方向进行测试时,虽然 CWDM 信号功率会被抽头衰减,但它仍然不利于执行正确的 OTDR 测量,除非选择滤波器来将 OTDR 波带与激活的 CWDM 通道相隔离。

 作为监测端口的宽带抽头耦合器可以用于 OTDR 测试
图 5. 作为监测端口的宽带抽头耦合器可以用于 OTDR 测试,但必须注意要将 OTDR 测试波长与激活通道相隔离。

在对信息流进行测试时,放置在抽头/监测端口与 OTDR 之间的滤波器的隔离效果必须至少为 50 至 60 dB。如果采用带内测试波长,则该滤波器必须为带通型。如果采用带外 OTDR,则必须使用适合 1650 nm 的高通滤波器。在带内测试的情况下,可以将一个或两个级联光学分插复用器 (OADM) 用作带通滤波器。如果光纤传输 CWDM 信息流的波长与选定用于测试的波长相同,则 OTDR 测量将会失败。

这种方法的限制在于:

  • 光学衰减明显减小了可测的动态范围(文献中最高为 23 dB 或小于 1%),使得可用的 OTDR 测量范围大大减小;如果监测端口比率为 10% (10 dB),则可以使用该方法
  • 测试方向很可能总是与信息流相反(至少在光纤对传输的情况下如此),这会导致要安装的测试设备数量翻倍,因为两端均需要安装。在单光纤双向传输的情况下,则没有这一限制
  • 必须格外小心,确保将 OTDR 与经衰减但未经滤波的 CWDM 通道正确隔离

本文的第 3 部分将讨论带内远程测试和主动监测的实际例子。